1.3.1 氧化还原反应(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019）

第三节　氧化还原反应 第1课时　氧化还原反应 目标导航 [知识导图] [课程标准] 1.从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应的本质。 2.能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。 3.认识元素在物质中可以具有不同的价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。 （见学生用书P22） 知识点1　从不同的角度认识氧化还原反应 1.从得、失氧的角度认识氧化还原反应 反应：2CuO＋C2Cu＋CO2↑ （1）CuO失氧，发生了　①还原　反应。 （2）C得氧，发生了　②氧化　反应。 结论：从得失氧的角度看，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有另一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应在一个反应中　③同时发生　的反应称为氧化还原反应。 2.从元素化合价变化的规律认识氧化还原反应 （1）有得失氧的反应： O2↑ ①CuO失氧，　④铜　元素化合价降低，发生　⑤还原　反应，被　⑥还原　。 ②C得氧，　⑦碳　元素化合价升高，发生　⑧氧化　反应，被　⑨氧化　。 （2）无得失氧的反应： ①　⑩Cu　元素化合价降低，发生　⑪还原　反应，被　⑫还原　。 ②　⑬Fe　元素化合价升高，发生　⑭氧化　反应，被　⑮氧化　。 结论：从反应前后元素化合价变化的角度看，反应前后有元素化合价变化，是氧化还原反应的重要特征。 3.从电子转移的本质理解氧化还原反应 （1）有电子得失的反应： ①电子得失的分析 　　 　⑯Na　元素失去电子，化合价　⑰升高　，发生　⑱氧化　反应，被　⑲氧化　。 　⑳Cl　元素得到电子，化合价　㉑降低　，发生　㉒还原　反应，被　㉓还原　。 ②从电子得失的角度分析氧化反应、还原反应 结论：氧化还原反应过程中，发生了电子的　㉖得失　。 （2）有电子对偏移的反应：H2＋Cl22HCl 　　 ①氯元素化合价　㉗降低　，共用电子对　㉘偏向于　氯原子，发生　㉙还原　反应。 ②氢元素化合价　㉚升高　，共用电子对　㉛偏离于　氢原子，发生　㉜氧化　反应。 结论：氧化还原反应过程中，发生了共用电子对的　㉝偏移　。 知识点2　氧化还原反应概念、特征和本质 1.概念 （1）氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应或原子失去电子（或电子对偏离）的过程。 （2）还原反应：物质所含元素化合价降低的反应或原子得到电子（或电子对偏向）的过程。 （3）氧化还原反应：有元素化合价　㉞升降　的化学反应。 2.特征 反应前后有元素的　㉟化合价　发生变化。 3.本质 氧化还原反应中一定存在着　㊱电子转移　，有的是电子　㊲得失　，有的是　㊳共用电子对　偏移，这就是氧化反应的本质。在反应中元素的原子　㊴失去　电子（或电子对　㊵偏离　），则元素的化合价　㊶升高　，物质被　㊷氧化　；元素的原子　㊸得到　电子（或电子对　㊹偏向　），则元素的化合价　㊺降低　，物质被　㊻还原　。 4.氧化还原反应相关概念之间的关系 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）氧化还原反应中得电子的原子被氧化，失电子的原子被还原。（　×　） （2）在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而无元素化合价的降低。（　×　） （3）在氧化还原反应中有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原。（　×　） （4）某元素从化合态变成游离态，该元素一定被还原。（　×　） （5）在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。（　√　） （6）在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂。（　×　） 名师提醒 （1）并非只有得氧、失氧的化学反应才是氧化还原反应。凡有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应，但并不要求反应中所有元素的化合价都发生变化。 （2）任何氧化还原反应中，氧化反应与还原反应同时进行，故元素化合价的升高与降低一定是同时发生，并且化合价升高总数＝化合价降低总数。 （3）一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原。如＋H2OH＋HO中，被氧化和被还原的元素都是氯元素。 （4）一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，参加反应的KMnO4既被氧化又被还原。 （5）有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化（3O22O3）不属于氧化还原反应。 （见学生用书P23） 探究点1　氧化还原反应的判断与理解 1.在一个化学反应中，能否只存在氧化反应或只存在还原反应？ 答案　不能。在化学反应中，电子有失必有得，电子的转移是相互依存的，故氧化反应和还原反应必然同时存在于同一个反应中。 【例题1】化学实验中若使某步的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境中排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有（　　） A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 思维导引：判断一个反应是否为氧化还原反应通常通过反应中是否有元素的化合价发生变化；判断陌生物质各元素的化合价，往往是先计算常见元素的化合价，然后结合化合价规则计算不常见元素的化合价。 答案　A 解析　上述反应中含Cr物质的Cr元素化合价为：Na2O7、Cl3、（OH）3、NaO2、Na2O4，所以反应①④⑥中Cr元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，A项正确。 【变式1】ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是（　　） A. KClO3在反应中失去电子 B. Cl在反应中得得电子，化合价升高 C. H2C2O4在反应中被氧化 D. H2SO4在反应中得到电子被还原 答案　C 解析　KClO3中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，则氯酸钾得电子，为氧化剂，发生还原反应，A项错误；Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价， B项错误；H2C2O4中C元素的化合价由＋3价升高到＋4价，为还原剂，被氧化，C项正确； H2SO4在反应中所含元素的化合价不变，既没有得到电子也没有失去电子，D项错误。 探究点2　氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 2. Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu既是置换反应，又是氧化还原反应，那么所有的置换反应都是氧化还原反应吗？请说明理由。 答案　根据置换反应的定义可知，在置换反应中既有单质参加反应，又有单质生成，所以反应过程中一定有元素化合价发生变化，即一定是氧化还原反应。 反应类型 氧化还原反 应的实例 非氧化还原反 应的实例 结论 化合反应 A＋BAB 2H2＋O2 2H2O CaO＋H2O Ca（OH）2 ①化合反应不一定是氧化还原反应； ②有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应 分解反应 ABA＋B 2KClO3 2KCl＋3O2↑ NH4HCO3 NH3↑＋CO2↑＋ H2O ①分解反应不一定是氧化还原反应； ②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应 置换反应 A＋BC B＋AC Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu 置换反应一定是氧化还原反应 复分解反应 AB＋CD AD＋CB HCl＋KOH KCl＋H2O 复分解反应一定不是氧化还原反应 【例题2】氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影3区域的是（　　） A. Cl2＋2NaI2NaCl＋I2 B. NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ C.4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3 D. Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 答案　D 解析　阴影3所表示的反应类型为氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型。A项中的反应为置换反应，错误；B项中的反应为分解反应，且该反应不是氧化还原反应，错误；C项中的反应为有单质参加的化合反应，是氧化还原反应，属于区域1，错误；D项中的反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应，正确。 【变式2】实验室制备下列气体：①H2、②CO2、③O2，发生的反应类型属于下列阴影部分的是（　　） A.①② B.只有② C.①②③ D.①③ 答案　B 解析　实验室制取氢气属于置换反应，制取氧气属于有单质生成的分解反应，都是氧化还原反应，制取二氧化碳属于复分解反应，为非氧化还原反应，也属于离子反应，故选B项。 （见学生用书P25） 1.（氧化还原反应的判断）古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富，下列诗句中涉及氧化还原反应的是（　　） A.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 B.落红不是无情物，化作春泥更护花 C.日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川 D.欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山 答案　B 解析　“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”是根据物质密度大小分离混合物，没有新物质生成，因此没有发生氧化还原反应，A不符合题意；“落红不是无情物，化作春泥更护花”是花朵凋谢后进入土壤，发生氧化还原反应变为植物生长所需的营养物质，在此过程中元素化合价发生了变化，因此涉及氧化还原反应，B符合题意；“日照香炉生紫烟”是水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴，是一种液化现象，没有发生化学变化，因此没有发生氧化还原反应，C不符合题意；“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山”反映的天寒地冻，人们横渡黄河及攀登太行山的艰难困苦，只是物质状态的变化，没有发生化学变化，因此没有发生氧化还原反应，D不符合题意。 2.（氧化还原反应的判断）下列反应中，氯原子全部失电子的是（　　） A.2P＋3Cl22PCl3 B.2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ C. NaOH＋HClNaCl＋H2O D.2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O 答案　B 解析　氯原子全部失电子，即氯元素的化合价都升高。A项，氯元素的化合价由0降低到－1，得电子，不符合题意；B项，氯元素的化合价由－1升高到0，失电子，符合题意；C项，氯元素的化合价未发生变化，不符合题意；D项，氯元素的化合价部分由0升高到＋1，部分由0降低到－1，不符合题意。 3.（氧化还原反应的理解）关于氧化还原反应，下列叙述正确的是（　　） A.有一种元素被氧化，一定有另一种元素被还原 B.某元素在化学反应中由化合态变为游离态，可能被氧化也可能被还原 C.氢气在氧气中燃烧既属于氧化还原反应又属于离子反应 D.有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应 答案　B 解析　在氧化还原反应中，可能是同一元素既被氧化，又被还原，如在反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO中N元素化合价发生变化，发生氧化反应和发生还原反应的元素是同一种元素，A项错误；某元素在化学反应中由化合态变为游离态，该元素化合价可能是由负价升高变为0价，也可能是由正价降低变为0价，因此该元素可能被氧化也可能被还原，B项正确；氢气在氧气中燃烧产生H2O，反应过程中元素化合价发生了变化，因此该反应属于氧化还原反应；但由于没有离子参与和生成，因此该反应不属于离子反应，C项错误；在有单质参加的化学反应中，若元素化合价不变，反应就不属于氧化还原反应，如O2在电火花作用下反应产生O3，反应过程中有单质参加反应，但元素化合价不变，反应不是氧化还原反应，D项错误。 4.（氧化还原反应与四种基本反应类型的关系）下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是（　　） A. Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu B. CuO＋COCu＋CO2 C. AgNO3＋NaClAgCl↓＋NaNO3 D.2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 答案　B 解析　反应Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于四种基本反应类型的置换反应，A不符合题意；反应CuO＋COCu＋CO2不属于四种基本反应类型，Cu、C元素的化合价发生变化，是氧化还原反应，B符合题意；反应AgNO3＋NaClAgCl↓＋NaNO3是两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，属于四种基本反应类型的复分解反应，C不符合题意；反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑是由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，属于四种基本反应类型的分解反应，D不符合题意。 5.（综合应用）已知反应Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，则： （1）该反应所属基本反应类型是　　　　。 （2）在反应中铁元素的化合价变化是　　　　，该元素的原子　　　　（填“失去”或“得到”）电子。 （3）发生氧化反应的是　　　　，发生还原反应的是　　　　。 答案　（1）置换反应　（2）降低　得到　（3）Al　Fe2O3 学科网（北京）股份有限公司 $$